政大大學報

崑山科大生研發耐熱塑膠 可分解擴大應用

2018/11/07 22:36:42

【記者徐卉馨綜合報導】傳統生物可分解塑膠,因其原料聚乳酸(Poly Lactic Acid, PLA)硬脆、怕水、耐熱性差,所以應用受限。崑山科技大學材料工程學系學生張人龍、周天一與林俊昆研發「高性能可分解塑膠」,將PLA加入二氧化矽氣凝膠混合煉製,有望增進生物可分解塑膠的應用性。

高性能可分解塑膠以PLA為基材,添入加強材二氧化矽氣凝膠,透過雙螺桿押出機煉製,經過進料、熔融、混煉、抽氣、增壓的過程,即煉成此產品。過程中需注意溫度與比例的調整。張人龍說明,PLA與二氧化矽氣凝膠混煉改質的做法,是首次應用於製造生物可分解塑膠,讓韌性、防水性與耐熱度均有提升。混煉改質意指兩種以上的材料熔融混煉後,可改變材質特性。

最上純PLA、中間是PLA加氣凝膠 、最下是PLA加氣凝膠之外再調整韌性的版本,仍在持續改良高性能可分解塑膠。 圖/張人龍提供

指導教授、崑山科大材料系教授陳建宏表示,二氧化矽氣凝膠在結構上具有四個有官能基,與作為生質聚酯類的聚乳酸容易結合。張人龍也指出,比起進口二氧化矽氣凝膠,由實驗室自己製作更能大幅降低成本,具有大量製造的前景。

二氧化矽氣凝膠是高隔熱的材料,加入混煉後使高性能可分解塑膠,可以耐熱到105度,改善傳統PLA不耐高溫、容易脆化兩個缺點。「限塑之後,塑膠可能會慢慢被聚乳酸取代。」陳建宏說明,高性能可分解塑膠在未來應用上可以取代一次用產品,通過廠商的耐熱安全評估,也可望擴大應用範圍至紡織業、手機零件等高單價產品的中高端市場。該項產品更於2018智慧生活創新創業競賽獲第三名。

生質塑膠可分為三種,一是生物基塑膠製造時不依賴石化產品、著重原料的可再生性;二是生物可分解塑膠,強調其可分解性;還有融合兩者、含生物基的生物可分解塑膠。PLA為生物可分解塑膠的原料,提煉自於玉米、甘藷等植物澱粉,不同於提煉自石油的塑膠,生產過程中不會產生汙染,且在特定條件下,利用堆肥的方式就可自然分解,不會產生有害殘留物。

環保署於107年擴大限塑政策,店面不得免費提供塑膠提袋。 圖/徐卉馨攝

行政院環境保護署在今年擴大實施限塑,並將於明年七月進一步推動一次用塑膠吸管限制的政策,生物可分解塑膠因符合環保署公告之標準,取得環保標章,所以依然可使用,不在此限。宏力生化科技股份有限公司專案經理王舜弘表示,採用生物可分解塑膠時,會注意該產品是否通過美國、歐盟的可堆肥標章,而台灣目前環保標章只有一種,未能切合各類產品的功效,政府應該發展更明確的標章制度,以利消費者辨識。

王舜弘任職的宏力生化科技股份有限公司,現正盡力推廣生物可分解塑膠應用在一次使用、拋棄性的產品。崑山科大的高性能可分解塑膠則是除了可應用在一次用產品,也有望打入中高端市場。